- 热力学第一定律
- 共1851题
如图所示,气缸和活塞与外界均无热交换,中间有一个固定的导热性良好的隔板,封闭着两部分气体A和B,活塞处于静止平衡状态,现通过电热丝对气体A加热一段时间,后来活塞达到新的平衡,不计气体分子势能,不计活塞与气缸壁间的摩擦,大气压强保持不变,则下列判断正确的是______.
A.气体A吸热,内能增加
B.气体B吸热,对外做功,内能不变
C.气体A分子的平均动能增大
D.气体A和气体B内每个分子的动能都增大
E.气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞总次数减少.
正确答案
解析
解:A、气体A等容变化W=0,温度升高,内能增加,根据△U=W+Q,可知气体A吸热,故A正确;
B、气体B做等压变化,温度升高,则体积增大,气体对外做功,W<0,温度升高,内能增加,根据△U=W+Q,可知气体B吸热,故B错误;
C、气体A温度升高,气体分子的平均动能增大.故C正确.
D、温度升高,分子的平均动能增大,不一定每个分子的动能都增大,D错误;
E、气体B温度升高,分子平均动能增加,压强不变,所以单位时间撞击单位面积器壁的气体分子数减小,故E正确.
故选:ACE
被活塞封闭在气缸中的一定质量的理想气体温度升高,而压强保持不变,则( )
正确答案
解析
解:A、温度升高,分子的平均动能增大,并不是每个分子的动能都增大,A错误;
B、温度升高,而压强保持不变,则体积增大,气缸中单位体积气体分子数减小,B错误;
C、D气体体积膨胀对外做功,由U=Q+W知,U>0,W<0,所以气体吸收的热量大于气体内能的增加量,C正确D错误;
故选C
一定量的气体吸收热量,体积膨胀并对外做功,则此过程的末态和初态相比,( )
正确答案
解析
解:由于气体吸收热量,所以Q>0,
由于体积膨胀并对外做功,所以W<0,
根据热力学第一定律△U=W+Q,无法判断△U的正负,所以气体内能可能增加,也有可能减小.
故选D.
(1)一定质量的理想气体,从状态A变化到状态B,其压强p和温度T的关系如图所示,
则理想气体的分子平均动能______(填“增大”或“减小”).若此过程中气体的内
能变化1.2×105J,气体对外做功1.0×105,则气体______热(填“吸”或“放”)______J.
(2)体积为V的纯油酸在水面上完全散开的面积为S,则油酸分子直径为______;
若油酸的摩尔质量为M,密度为p,则阿伏伽德罗常数NA=______.(球的体
积V与直径D的关系为)
正确答案
解析
解:(1)由图象知气体的温度增加,分子的平均动能增大,内能升高,由热力学第一定律公式:△U=Q+W,知Q=△U-W=1.2×105+1.0×105=2.2×105J,即吸收热量.
(2)体积为V的纯油酸在水面上完全散开的面积为S,则油酸分子直径为d=,把油酸分子看成立球体,则有:NA•
代入解得:NA=
故答案为:增大,吸,2.2×105,,
一定量的气体,从外界吸收热量1.5×106J,内能增加8.5×105J,是气体对外界做功还是外界对气体做功?做了多少功?
正确答案
解析
解:根据热力学第一定律△E=W+Q
W=△E-Q=8.5×105J-1.5×106J=8.35×105J
正号表示外界对气体做功.外界对气体做了8.35×105J的功
答:外界对气体做功,做了8.35×105J的功.
某系统初状态具有内能AJ,在外界对它做了J的功后,它放出了
J的热量,系统在整个过程中内能的增量为______J.
正确答案
A
解析
解:由热力学第一定律得:
△U=W+Q=A-
A=
AJ,
则系统内能的增量为:A.
故答案为:A.
一定质量的理想气体在某一过程中,外界对气体做功7.0×104J,气体内能减少1.3×105J,此过程中
(1)气体从外界吸热还是对外放热?
(2)求吸收或者放出的热量为多少?
正确答案
解析
解:由热力学第一定律可得:Q=△U-W=-1.3×105J-7.0×104J=-2×105J,气体向外放出的热量为2×105J;
答:(1)气体对外放热
(2)放出的热量为2×105J
如图所示,固定的水平面上的气缸内,用活塞封闭着一定量的气体,活塞与气缸间无摩擦且和周围环境没有热交换.当用用水平恒力F向外拉动活塞时,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:气体体积变大,故气体对外做功;又没有热交换,根据热力学第一定律知,内能减小,温度降低.
故选:D.
(1)气缸中的气体吸收了4.2×103J的热量,同时推动活塞对外做了2.2×103J的功,那么它的内能______(填“增加”或“减少”)了______..
(2)为什么说布朗运动不是分子的运动,但是能反映分子的运动?
正确答案
解析
解:对一定质量的气体加热,气体吸收了4200J的热量,故Q=4200J;
它受热膨胀后对外做的功是2200J,故W=-2200J;
根据热力学第一定律,有:△U=Q+W=4200J-2200J=2000J.
(2)布朗运动是指悬浮在水面上的花粉小颗粒的运动,颗粒的运动不是分子的运动,但其运动是由水分子的运动引起,实验观察的结果说明,水分子运动越激烈,颗粒的运动也越剧烈,反过来,颗粒运动的无规则性,也反映了水分子运动的无规则性,因此,可以说布朗运动能反映分子的运动.
故答案为:(1)增加,2×103J
(2)布朗运动是指悬浮在水面上的花粉小颗粒的运动,颗粒的运动不是分子的运动,但其运动是由水分子的运动引起,实验观察的结果说明,水分子运动越激烈,颗粒的运动也越剧烈,反过来,颗粒运动的无规则性,也反映了水分子运动的无规则性,因此,可以说布朗运动能反映分子的运动.
如图所示,气缸和活塞与外界均无热交换,中间有一个固定的导热性良好的隔板,封闭着两部分气体A和B,活塞处于静止平衡状态,现通过电热丝对A气体加热一段时间,后来活塞达到新的静止平衡状态,不计气体分子势能,不计活塞与气缸壁的摩擦,大气压强保持不变,则( )
正确答案
解析
解:A、气体A温度升高,气体分子的平均动能增大,故A正确;
B、气体B做等压变化,温度升高,则体积增大,气体对外做功,W<0,温度升高,内能增加,根据△U=W+Q,可知气体B吸热,故B正确D错误;
C、气体A等容变化W=0,温度升高,内能增加,根据△U=W+Q,可知气体A吸热.故C正确.
故选:ABC.
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